2016Java面试题与答案——集合专题(一)

Java集合框架作为Java编程语言的基础,也是Java面试中很重要的一个知识点,不管是学习还是为了入职,这一块都应该被小伙伴们充分重视,老九君列出了一些关于Java集合的重要面试题和答案提供给小伙伴们参考,希望能对小伙伴们的学习和入职能有所帮助!

1、Java集合框架是什么?说出一些集合框架的优点?

答:每种编程语言中都有集合,最初的Java版本包含几种集合类:Vector、Stack、HashTable和Array。随着集合的广泛使用,Java1.2提出了囊括所有集合接口、实现和算法的集合框架。在保证线程安全的情况下使用泛型和并发集合类,Java已经经历了很久。它还包括在Java并发包中,阻塞接口以及它们的实现。集合框架的部分优点如下:

(1)使用核心集合类降低开发成本,而非实现我们自己的集合类。

(2)随着使用经过严格测试的集合框架类,代码质量会得到提高。

(3)通过使用JDK附带的集合类,可以降低代码维护成本。

(4)复用性和可操作性。

2.集合框架中的泛型有什么优点?

答:Java1.5引入了泛型,所有的集合接口和实现都大量地使用它。泛型允许我们为集合提供一个可以容纳的对象类型,因此,如果你添加其它类型的任何元素,它会在编译时报错。这避免了在运行时出现ClassCastException,因为你将会在编译时得到报错信息。泛型也使得代码整洁,我们不需要使用显式转换和instanceOf操作符。它也给运行时带来好处,因为不会产生类型检查的字节码指令。

3.Java集合框架的基础接口有哪些?

答:Collection为集合层级的根接口。一个集合代表一组对象,这些对象即为它的元素。Java平台不提供这个接口任何直接的实现。

Set是一个不能包含重复元素的集合。这个接口对数学集合抽象进行建模,被用来代表集合,就如一副牌。

List是一个有序集合,可以包含重复元素。你可以通过它的索引来访问任何元素。List更像长度动态变换的数组。

Map是一个将key映射到value的对象。一个Map不能包含重复的key:每个key最多只能映射一个value。

一些其它的接口有Queue、Dequeue、SortedSet、SortedMap和ListIterator。

4.为何Collection不从Cloneable和Serializable接口继承?

答:Collection接口指定一组对象,对象即为它的元素。如何维护这些元素由Collection的具体实现决定。例如,一些如List的Collection实现允许重复的元素,而其它的如Set就不允许。很多Collection实现有一个公有的clone方法。然而,把它放到集合的所有实现中也是没有意义的。这是因为Collection是一个抽象表现。重要的是实现。

当与具体实现打交道的时候,克隆或序列化的语义和含义才发挥作用。所以,具体实现应该决定如何对它进行克隆或序列化,或它是否可以被克隆或序列化。

在所有的实现中授权克隆和序列化,最终导致更少的灵活性和更多的限制。特定的实现应该决定它是否可以被克隆和序列化。

5.为何Map接口不继承Collection接口?

答:尽管Map接口和它的实现也是集合框架的一部分,但Map不是集合,集合也不是Map。因此,Map继承Collection毫无意义,反之亦然。

如果Map继承Collection接口,那么元素去哪儿?Map包含key-value对,它提供抽取key或value列表集合的方法,但是它不适合“一组对象”规范。

6.Iterator是什么?

答:Iterator接口提供遍历任何Collection的接口。我们可以从一个Collection中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration。迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。

7.Enumeration和Iterator接口的区别?

答:Enumeration的速度是Iterator的两倍,也使用更少的内存。Enumeration是非常基础的,也满足了基础的需要。但是,与Enumeration相比,Iterator更加安全,因为当一个集合正在被遍历的时候,它会阻止其它线程去修改集合。

迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration。迭代器允许调用者从集合中移除元素,而Enumeration不能做到。为了使它的功能更加清晰,迭代器方法名已经经过改善。

8.为何没有像Iterator.add()这样的方法,向集合中添加元素?

答:语义不明,已知的是,Iterator的协议不能确保迭代的次序。然而要注意,ListIterator没有提供一个add操作,它要确保迭代的顺序。

9.为何迭代器没有一个方法可以直接获取下一个元素,而不需要移动游标?

答:它可以在当前Iterator的顶层实现,但是它用得很少,如果将它加到接口中,每个继承都要去实现它,这没有意义。

10.Iterater和ListIterator之间有什么区别?

答:(1)我们可以使用Iterator来遍历Set和List集合,而ListIterator只能遍历List。

(2)Iterator只可以向前遍历,而LIstIterator可以双向遍历。

(3)ListIterator从Iterator接口继承,然后添加了一些额外的功能,比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

11.遍历一个List有哪些不同的方式

答:

使用迭代器更加线程安全,因为它可以确保,在当前遍历的集合元素被更改的时候,它会抛出ConcurrentModificationException。

12.通过迭代器fail-fast属性,你明白了什么?

答:每次我们尝试获取下一个元素的时候,Iterator fail-fast属性检查当前集合结构里的任何改动。如果发现任何改动,它抛出ConcurrentModificationException。Collection中所有Iterator的实现都是按fail-fast来设计的(ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList这类并发集合类除外)。

13.fail-fast与fail-safe有什么区别?

答:Iterator的fail-fast属性与当前的集合共同起作用,因此它不会受到集合中任何改动的影响。Java.util包中的所有集合类都被设计为fail-fast的,而java.util.concurrent中的集合类都为fail-safe的。Fail-fast迭代器抛出ConcurrentModificationException,而fail-safe迭代器从不抛出ConcurrentModificationException。

14.在迭代一个集合的时候,如何避免ConcurrentModificationException?

答:在遍历一个集合的时候,我们可以使用并发集合类来避免ConcurrentModificationException,比如使用CopyOnWriteArrayList,而不是ArrayList。

15.为何Iterator接口没有具体的实现?

答:Iterator接口定义了遍历集合的方法,但它的实现则是集合实现类的责任。每个能够返回用于遍历的Iterator的集合类都有它自己的Iterator实现内部类。

这就允许集合类去选择迭代器是fail-fast还是fail-safe的。比如,ArrayList迭代器是fail-fast的,而CopyOnWriteArrayList迭代器是fail-safe的。

原文发布于微信公众号 - 老九学堂(xuetang9)

原文发表时间:2016-04-18

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